太陽能綜合利用與立體環(huán)保綠化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新能源開發(fā)應(yīng)用與農(nóng)林環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能綜合利用與立體環(huán)保綠化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自前年以來，“厚德載霧，自強不吸，霾頭苦干，再創(chuàng)灰黃”已成為全國人民相互激勵的格言，看本地的PM 2.5指標也成了我們許多人的日常習(xí)慣，空氣質(zhì)量儼然已成為了國人關(guān)心的頭號問題。今年5月，京津冀很多地區(qū)出現(xiàn)四十二度的高溫，到7、8月份時，高溫天氣將更嚴峻。
[0003]由于人們對工業(yè)高度發(fā)達的負面影響預(yù)料不夠，預(yù)防不利，導(dǎo)致了全球性的三大危機:資源短缺、環(huán)境污染、生態(tài)破壞。
[0004]污染物質(zhì)的濃度和毒性會自然降低，這種現(xiàn)象叫做環(huán)境自凈。如果排放的物質(zhì)超過了環(huán)境的自凈能力，環(huán)境質(zhì)量就會發(fā)生不良變化，危害人類健康和生存，這就發(fā)生了環(huán)境污染。
[0005]環(huán)境污染會降低生物生產(chǎn)量，加劇環(huán)境破壞。
[0006]生物凈化是指生物體通過吸收、分解和轉(zhuǎn)化作用，使生態(tài)環(huán)境中污染物的濃度和毒性降低或消失的過程。在生物凈化中，綠色植物和微生物起著重要的作用。
[0007]綠色植物的凈化作用主要體現(xiàn)在以下三個方面:第一，綠色植物能夠在一定濃度范圍內(nèi)吸收大氣中的有害氣體。例如，一公頃柳杉林每個月可以吸收60kg的二氧化硫。第二，綠色植物可以阻滯和吸附大氣中的粉塵和放射性污染物。例如，一公頃山毛櫸林一年中阻滯和吸附的粉塵達68t;又如，在有放射性污染的廠礦周圍，種植一定寬度的林木，可以減輕放射性污染物對周圍環(huán)境的污染。第三，許多綠色植物如懸鈴木、橙、圓柏等，能夠分泌抗生素，殺滅空氣中的病原菌。因此，森林和公園空氣中病原菌的數(shù)量比鬧市區(qū)明顯減少。總之，綠色植物具有多方面凈化大氣的作用，特別是森林，凈化作用更加明顯，是保護生態(tài)環(huán)境的綠色屏障。
[0008]霾作為一種自然現(xiàn)象，其形成有三方面因素。一是水平方向靜風(fēng)現(xiàn)象的增多。隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，大樓越建越高，增大了地面摩擦系數(shù)，使風(fēng)流經(jīng)城區(qū)時明顯減弱。靜風(fēng)現(xiàn)象增多，不利于大氣污染物向城區(qū)外圍擴展稀釋，并容易在城區(qū)內(nèi)積累高濃度污染。二是垂直方向的逆溫現(xiàn)象。逆溫層好比一個鍋蓋覆蓋在城市上空，使城市上空出現(xiàn)了高空比低空氣溫更高的逆溫現(xiàn)象。污染物在正常氣候條件下，從氣溫高的低空向氣溫低的高空擴散，逐漸循環(huán)排放到大氣中。但是逆溫現(xiàn)象下，低空的氣溫反而更低，導(dǎo)致污染物的停留，不能及時排放出去。三是懸浮顆粒物的增加。近些年來隨著工業(yè)的發(fā)展，機動車輛的增多，污染物排放和城市懸浮物大量增加，直接導(dǎo)致了能見度降低，使得整個城市看起來灰蒙蒙一片。霾的形成與污染物的排放密切相關(guān)，城市中機動車尾氣以及其它煙塵排放源排出粒徑在微米級的細小顆粒物，停留在大氣中，當(dāng)逆溫、靜風(fēng)等不利于擴散的天氣出現(xiàn)時，就形成霾。據(jù)研究，在中國存在著4個霾天氣比較嚴重地區(qū):黃淮海地區(qū)、長江河谷、四川盆地和珠江三角洲。
[0009]在大工業(yè)城市上空，由于有大量廢熱排放到空中，因此，近地面空氣的溫度比四周郊區(qū)要高一些。這種現(xiàn)象在氣象學(xué)中稱作〃熱島效應(yīng)〃。
[0010]太陽能是一種能流密度很低的能源，若要提高經(jīng)濟效益，就必須提高熱機效率和規(guī)模大型化。
[0011]太陽輻射能很容易以極高的效率轉(zhuǎn)換為熱能，但把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)楣t受到限制。熱力學(xué)第二定律和卡諾定律闡述了熱轉(zhuǎn)換為功的條件和最大轉(zhuǎn)換效率，提高熱機效率的主要途徑是提高熱源溫度。
[0012]經(jīng)過研究，人們認為在有可能引起氣候變化的各種大氣污染物質(zhì)中，二氧化碳具有重大的作用。從地球上無數(shù)煙囪和其他種種廢氣管道排放到大氣中的大量二氧化碳，約有50%留在大氣里。二氧化碳能吸收來自地面的長波輻射，使近地面層空氣溫度增高，這叫做〃溫室效應(yīng)〃。經(jīng)粗略估算，如果大氣中二氧化碳含量增加25%，近地面氣溫可以增加0.5?2°C。如果增加100%，近地面溫度可以增高1.5?6°C。有的專家認為，大氣中的二氧化碳含量照2000年以后的速度增加下去，會使得南北極的冰融化加速，導(dǎo)致全球的氣候異常。
[0013]因此，減少霧霾，降低能耗、高溫，成為當(dāng)前的迫切問題。目前為止，一般采用綠化環(huán)境提高凈化作用。但現(xiàn)在都是國家負責(zé)，將大樹草皮種植到城市，不但成本高，效益低，比如一棵大樹在某地長了幾十年甚至上百年，再移植到城市，挖出來、運輸、重新種植都需要大型挖掘機和汽車，但由于根系損傷，移植后死亡是家常便飯，白白浪費人力物力。而且由于投資大、見效慢、占地多、老百姓無力參與。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的是提供一種投資小、見效快、占地小、老百姓可以參與并獲得利潤的太陽能綜合利用與立體環(huán)保綠化系統(tǒng)，提高太陽能利用效率和使用范圍，并使城市自凈能力提高，降低二氧化碳含量使高溫天氣減少、消滅霧霾。
[0015]為此本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種計量或控制太陽能的裝置，其特征是采用監(jiān)測照度或亮度或光強的實時測量光通量，將測得信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)過放大電路放大后驅(qū)動計數(shù)器或驅(qū)動器進行計數(shù)或控制。
[0016]太陽能綜合利用系統(tǒng)，其特征是包括上述的太陽能計量或控制裝置及光收集裝置、傳輸與使用裝置，單個用戶將自己使用平面鏡等收集的太陽能通過計量裝置后輸入傳輸通道，由運營商輸送給使用者，依然用太陽能測量裝置計量使用量的多少以收取費用，并可進一步使用三棱鏡、衍射光柵、干涉儀等將陽光分解成單色光，將植物光合作用所需的紅光和藍光傳給植物，其他色光用于太陽能熱水器、光伏發(fā)電或其他形式的太陽能利用裝置。
[0017]一種環(huán)保立體綠化系統(tǒng)，其特征是包括前述太陽能計量或控制裝置和綜合利用系統(tǒng)及:
一一氣體濃度傳感器控制裝置，包括氣體濃度傳感器、設(shè)置裝置、判斷裝置、執(zhí)行裝置，氣體濃度傳感器用于實時監(jiān)測氣體濃度，并傳輸?shù)娇刂破鳎刂破鲗⑵渑c設(shè)置值進行比較，判斷是否需要執(zhí)行裝置執(zhí)行相應(yīng)操作；
一一種植裝置，包括種植箱、栽培盤、供光、供氣及水肥裝置，種植箱至少一面開孔，以便接入光源、氣源和水肥，一面開有門，以便收獲和修剪，內(nèi)壁和栽培盤與光源同色，可將光再反射到植物葉片，與光向六個面上的照射一起供給植物用于光合作用，使箱內(nèi)光合作用的最大理論值可達地面種植的12倍，且種植箱可以嵌套，即大箱內(nèi)套小箱，利用小箱的外壁做大箱植物的反射光源，大箱外可套更大的箱，提高空間利用率；
一一家庭綠化系統(tǒng)，其特征是可以包括氣體濃度傳感器選用二氧化碳濃度傳感器，當(dāng)二氧化碳濃度達到設(shè)置值上限后，執(zhí)行裝置開啟光源，使綠色植物開始光合作用，當(dāng)濃度達到設(shè)置值下限后，執(zhí)行裝置關(guān)閉光源，從而使室內(nèi)空氣維持在理想狀態(tài)，種植箱可以加固后做地板或墻磚，使居住面積不受影響，其中的光源可以是前述的太陽能，也可以是其他形式的補充光源；或
一一商用綠化系統(tǒng)，其特征是種植箱可使用任何材料以減少成本，氣體濃度傳感器也可選用二氧化碳傳感器，當(dāng)二氧化碳濃度在植物生長理想值時不動作，低于或高于理想植時抽入新鮮空氣或啟動二氧化碳發(fā)生器以增加二氧化碳濃度，達到理想值時執(zhí)行裝置關(guān)閉，以便二氧化碳濃度保持在植物生長的最合理狀態(tài)，產(chǎn)量最大化，獲得最高收益。
[0018]一種布料，其特征是包含太陽能收集裝置和太陽能電池，可以使用直流電源的供電電熱元件，可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲存，可制作成衣服、背包、帳篷等以便在野營或野外活動供熱供電，可以制作成:
一一燈，包括太陽能控制裝置和傳輸通道，當(dāng)燈光超出亮度允許范圍，太陽能控制裝置如水龍頭開關(guān)般動作，堵塞部分區(qū)域，使傳輸過來的太陽能減少，從而使亮度達到允許范圍內(nèi)；
一一衣服，有溫度控制裝置，當(dāng)溫度合適控制太陽能轉(zhuǎn)換為電能儲存，偏低啟動電熱元件制熱，并有開關(guān)控制電源通斷及發(fā)熱量大?。?br> 一一飯鍋，太陽能充足時直接做飯，并由太陽能控制裝置在飯熟后控制太陽能減少或切斷，轉(zhuǎn)化成電能儲存，太陽能不足時啟動電熱元件，并有電量監(jiān)控器和重量衡量裝置，能判斷剩余電量能否煮熟所需煮的食物并給出提示音；
其他如烙鐵、熨斗、熱水器、烤箱等，包含太陽能收集利用與控制裝置及電池和電熱元件，能在沒有交流電源的情況下正常工作。
[0019]一種太陽能汽車，其特征是包含:太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置，并可以有其他動力裝置如汽油機或柴油機及其他燃料內(nèi)燃機，還可包含:
傳感器監(jiān)測控制救生系統(tǒng)，傳感器、比空氣比重小的氣體的存儲容器、氣球，傳感器感知到墜崖、落水后打開氣體存儲器，使氣體充入氣球，使落水車或沉船浮上水面或成為飛艇飛離危險區(qū)域或成為氣墊船駛向安全區(qū)域，墜崖車減輕沖擊，保護乘員的生命安全，也可使用空氣或其他氣體，通過加熱使其比重小于空氣；
進一步的，可對車做分體設(shè)計，如按坐位分成四部或五部等，落水后啟動分離器將車再分成若干部分，以減少單個部分重量，使氣球受力減輕；
更進一步的，還可將各部分設(shè)計成可折疊式，當(dāng)交通堵塞時可分離后折疊成行李箱式，從人行道進入未堵塞區(qū)再合并成整車繼續(xù)前進。
[0020]舟載和車載橋，其特征是包含車或船及其裝載的橋梁，發(fā)生交通阻隔時可以迅速趕到并恢復(fù)交通，橋梁可以是拱橋、梁橋、索橋即吊橋或斜拉橋，橋分體折疊于車或船上，需要時展開即可供人車通行，可使用太陽能和其他動力混合驅(qū)動。
[0021]本發(fā)明的有益效果是太陽能分解利用裝置將植物光合作用所需色光分解，其他色光用于其他用處，拓寬了能源利用領(lǐng)域，種植系統(tǒng)使單一面積光合作用能力大增，從而能在城市狹小的人均居住面積中實現(xiàn)空氣自我凈化成為可能，家庭綠化系統(tǒng)為單個家庭提供了空氣凈化裝置，且不影響居住面積，還能隨意種植自己喜愛的花果蔬菜，一舉數(shù)得，商用綠化系統(tǒng)可使產(chǎn)量最大化，且不受季節(jié)影響，可種植反季節(jié)蔬菜花果，得到最大收益，讓野營野炊環(huán)保低碳，而且城市中愛美的姑娘冬天也可以展示身材，小販可以不再使用煤氣、碳等，減少廢氣排放